【題目】如圖，傾角為θ=37°的斜面上存在有界的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上、下邊界水平，相距為d=0.356m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1.00T，方向垂直斜面向上。在斜面上距離磁場(chǎng)上邊界為2L=0.400m處由靜止釋放一個(gè)匝數(shù)N＝5、質(zhì)量為m=0.125kg、電阻為R=2.00Ω、邊長(zhǎng)為L=0.200m (L＜d)的正方形細(xì)小導(dǎo)線框，導(dǎo)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.350。已知導(dǎo)線框下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度和下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)線框下邊保持水平，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求

⑴線框下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度a的大小

⑵線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中的最小速度的大小

⑶線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，由動(dòng)能定理可得速度，再根據(jù)牛頓第二定律可得加速度；當(dāng)線框全進(jìn)磁場(chǎng)后將再次加速，故線框全進(jìn)磁場(chǎng)瞬間速度為最小值，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得最小速度和總熱量。

⑴設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，由動(dòng)能定理可得

代入數(shù)據(jù)解得：

進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間線框受安培力

線框進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得加速度為：，方向沿斜面向上

⑵當(dāng)線框全進(jìn)磁場(chǎng)后將再次加速，故線框全進(jìn)磁場(chǎng)瞬間速度為最小值

由題意和對(duì)稱(chēng)性可知：當(dāng)線框下邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度為，線框全部出磁場(chǎng)的瞬間的速度為最小值

設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得

對(duì)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間到全部離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得

聯(lián)立解得：

⑶故線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，從圖示位置開(kāi)始釋放重錘。

（1）請(qǐng)指出圖甲中的錯(cuò)誤及不妥之處（只需寫(xiě)出兩處）。

① ② ；

（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤及不妥之處后，某同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每?jī)蓚�(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為1、2、3、4、5、6、7，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

計(jì)數(shù)點(diǎn)

1

2

3

4

5

6

7

h（m）

0．124

0．194

0．279

0．380

0．497

0．630

0．777

v（m/s）


1．94

2．33

2．73

3．13

3．50


v2（m2/s2）


3．76

5．43

7．45

9．80

12．30


請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v2～h圖線；由圖線可知，重錘下落的加速度g′= m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g= 9．80m/s2，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的重鍾機(jī)械能守恒的依據(jù) ．

（3）某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，畫(huà)出的圖象如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質(zhì)量m1 b的質(zhì)量m2（選填“大于”或“小于”）。造成以上原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在各種阻力，已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m2=0．052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9．78m/s2，則重物所受的平均阻力f= N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行操作：

a.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，

用圖釘把白紙釘在方木板上；

b.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端檢上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩的另一端系著繩套；

c.如圖甲，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，

互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄結(jié)點(diǎn)位置和兩個(gè)彈賛測(cè)力計(jì)的示數(shù)、兩根細(xì)繩的方向；

d.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫(huà)出它們所夾的對(duì)角線。

e.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條, ;并按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；

f.比較和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。

①把步驟e中的內(nèi)容補(bǔ)充完整_____________。

②本實(shí)驗(yàn)中步驟c和e兩次拉橡皮條的過(guò)程，主要體現(xiàn)了下列哪種科學(xué)方法__________。

A.理想實(shí)驗(yàn)法 　B.等效替代法 C.控制變量法　 D.建立物理模型法

③下列操作有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________ (填字母代號(hào)）。

A.實(shí)驗(yàn)前將兩彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后水平互鉤對(duì)拉，選擇兩個(gè)讀數(shù)相同的測(cè)力計(jì)

B.拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩必須等長(zhǎng)，并且要盡量長(zhǎng)一些

C.彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

D.用兩彈賛測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

E.在記錄力的方向時(shí)，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

④圖乙是該同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用同一標(biāo)度畫(huà)出的圖示，如果沒(méi)有操作失誤，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是_________。

⑤若小明和小剛兩位同學(xué)在家中想驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他們手中有一些彈性橡皮條（彈力滿足胡克定律，勁度系數(shù)為k）。如圖丙所示，他們將三根橡皮條的一端系在一起，另一端分別系上細(xì)線，仍保證橡皮條原長(zhǎng)相同，測(cè)得原長(zhǎng)L0=5.40cm。接下來(lái)把貼有白紙的木板放在水平桌面上，兩人合作平行于紙面分別通過(guò)細(xì)線拉三根橡皮條至某一長(zhǎng)度(在彈性限度內(nèi))，保持狀態(tài)不變；如圖丁所示，記錄此時(shí)結(jié)點(diǎn)位置和三個(gè)橡皮條另一端的位置，量出三個(gè)端點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)O的距離分別為L1=9.20cm、L2=8.40cm、L3=7.50cm，請(qǐng)根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和記錄的數(shù)據(jù)作出驗(yàn)證力的平行四邊形定則的圖示，并說(shuō)明是如何驗(yàn)證的。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年11月，第十二屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海如期舉行，博覽會(huì)還迎來(lái)了英國(guó)皇家空軍“紅箭”特技飛行表演隊(duì)的中國(guó)航展首秀。如圖所示，9架表演機(jī)保持隊(duì)形不變飛過(guò)觀禮臺(tái)。下列關(guān)于“紅箭”特技飛行表演的說(shuō)法正確的是(　　 )

A. 地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò)，是以飛機(jī)為參考系

B. 飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過(guò)，是以地面為參考系

C. 以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是靜止的

D. 以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“2V 0.6W”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有。

A.電源(電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻可不計(jì))

B.電流表(量程0～3A，內(nèi)阻約為(0.1Ω)

C 電流表量程0～300mA，內(nèi)阻約為2Ω)

D.電壓表量程0～15V，內(nèi)阻約為20kΩ)

E.電壓表量程0～2.5V，內(nèi)阻約為5kΩ)

F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值5Ω，允許通過(guò)的最大電流為2A)

G.滑動(dòng)變阻器最大阻值1kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0.5A)

實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù).

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______；(均用序號(hào)字母表示)

（2）請(qǐng)?jiān)趫D甲所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖：_________________ 。

（3）圖乙為通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪小燈泡的U-I圖象，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動(dòng)勢(shì)為3V的電源兩端，如圖丙所示，則通過(guò)每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為________A.此時(shí)每盞小燈泡的電功率約為_______W.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了研究平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開(kāi)下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的有(　　)

A. 兩球的質(zhì)量必須要相等

B. 如果兩球同時(shí)落地，則可以驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

C. 控制小錘打擊力度來(lái)改變平拋初速度多次實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性

D. 該實(shí)驗(yàn)也能研究平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有關(guān)下列四幅圖的說(shuō)法正確的是（ ）

A. 甲圖中，球m1以速度v碰撞靜止球m2，若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為v

B. 乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大

C. 丙圖中，射線甲由 β粒子組成，射線乙為 γ射線，射線丙由 α粒子組成

D. 丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核聚變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q在光滑的水平面上分別以一定的速度同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)分別作用水平向左的力F1、F2，其中F1的大小不變，F2大小由零逐漸增大，它們恰好同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)，且位移大小相等，在此過(guò)程中，兩質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度vP與vQ的關(guān)系應(yīng)該是(　　)

A. vP > vQ

B. 先vP > vQ，后vP < vQ ，最后vP = vQ = 0

C. vP < vQ

D. 先vP < vQ，后vP > vQ，最后vP = vQ = 0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器，它的工作電壓是_____V，當(dāng)電源的工作頻率是50Hz時(shí)，它的打點(diǎn)間隔是_____。

（2）在做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示，設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為____s，第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)的距離為_____，打第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為_____，物體的加速度為______。

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